1、12 第二节 机械波(建议用时：60 分钟)一、选择题1一简谐横波沿 x轴正向传播，图甲是 t0 时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的 x坐标值合理的是( )A05 m B15 mC25 m D35 m解析：选 C由 y t图象知， t0 时质点位移为负值，且向 y轴负方向运动，由y x图象知， x05 m和 x35 m处的质点此时刻位移为正值，故 A、D 错误；由传播方向与振动方向关系可判定， x15 m的质点向 y轴正方向运动， x25 m处质点向 y轴负方向运动，故 C正确，B 错误2如图所示，当波源和障碍物都静止不动时，波源发出的波在障碍物处不能发生明显衍射下列措施可
2、能使波发生较为明显衍射的是( )A增大波源的振动频率 B减小波源的振动频率C增大障碍物的长度 D减小障碍物的长度解析：选 BD不能发生明显衍射的原因是障碍物的长度远大于波长，只要增大波长可满足题目要求由 知， v不变，减小 f， 增大，故 A、C 错，B、D 对vf3周期为 20 s的简谐横波沿 x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点 P2沿 y轴负方向运动，则该波( )A沿 x轴正方向传播，波速 v20 m/sB沿 x轴正方向传播，波速 v10 m/sC沿 x轴负方向传播，波速 v20 m/sD沿 x轴负方向传播，波速 v10 m/s解析：选 B由质点 P沿 y轴负方向运动，根据振动
3、方向与波的传播方向的关系，可判定该波沿 x轴正方向传播由波的图象可知 20 m，根据 v 得波速 v10 Tm/s选项 B正确4如图甲所示，在水平面内，有三个质点 a、 b、 c分别位于直角三角形的三个顶点上，已知 ab6 m， ac8 m在 t10 时刻 a、 b同时开始振动，振动图象均如图乙所示，所形成的机械波在水平面内传播，在 t24 s 时 c点开始振动，则( )A该机械波的传播速度大小为 2 m/sB c点的振动频率先是与 a点相同，两列波相遇后 c点的振动频率增大C该列波的波长是 2 mD两列波相遇后， c点振动加强解析：选 ACD因为经过 4 s，振动由 a点传到 c点，则波的传
4、播速度 v m/s2 84m/s，选项 A正确； c点的振动频率先是与 a点相同，两列波相遇后 c点的振动频率仍然是不变的，选项 B错误；该波的波长为 vT21 m2 m，选项 C正确；因为 bc ac2 m ，故两列波相遇后， c点振动加强，选项 D正确5一列沿 x轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形如图所示，质点 P的 x坐标为 3 m已知任意振动质点连续 2次经过平衡位置的时间间隔为 04 s，下列说法正确的是( )A波速为 4 m/sB波的频率为 125 HzC x坐标为 15 m的质点在 t06 s 时恰好位于波谷D x坐标为 22 m的质点在 t02 s 时恰好位于波峰解析：
5、选 BD任意振动质点连续两次通过平衡位置的时间间隔为 04 s，则3T04 s，解得 T08 s， f 125 Hz，选项 B正确；由题图知：该波的波长12 1T 4 m，波速 v 5 m/s，故选项 A错误；画出 t06 s时的波形图如图所示，因T15 m3 ，故 x坐标为 15 m的质点与 x3 m处的质点振动情况一样，即在平衡位34置向下振动，选项 C错误；画出 t02 s 时的波形图如图所示，因 22 m5 ，故 x22 m处的质点与 x2 m处的质点振动情况一样，即在波12峰位置，选项 D正确6如图甲所示，一列机械波沿直线 ab向右传播， ab2 m， a、 b两点的振动情况如图乙所
6、示，下列说法中正确的是( )A波速可能是 m/s B波长可能是 m243 83C波速可能是 m/s D波速可能是 m/s37 27解析：选 ABD由振动图象可看出 t0 时刻，点 a在波谷，点 b在平衡位置且向上振动，所以 ab2 m n (n0、1、2、3)，解得 m(n0、1、2、3)34 84n 3，所以波速 v m/s(n0、1、2、3)， 式中当 n10 时，A 项正确；T 24n 3式中当 n0 时，B 项正确；式中当 n1 时，D 项正确7简谐横波在同一均匀介质中沿 x轴正方向传播，波速为 v若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点 a、 b相距为 s， a、 b之间只存在
7、一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点 a最早到达波谷的是( )解析：选 D根据机械波传播方向与质点振动方向之间的关系可知，A、C 选项中的质点 a此时刻沿 y轴正方向振动， a点要到达波谷至少还需 个周期，B、D 选项中的质点 a此344时刻沿 y轴负方向振动，只需再经过 个周期即可第一次到达波谷已知 a、 b两质点间的14距离为 s，则 A选项中 2 s，B、C 选项中 s，D 选项中 s，因波速均为 v，则23由 T 可知，A 选项中 a点到达波谷最少用时为 T ，B 选项中 a点到v 34 34 v 34 2sv 3s2v达波谷最少用时为 T ，C 选项中 a点到达波谷最少用时为
8、 T 14 14 v 14 sv s4v 34 34 v，D 选项中 a点到达波谷最少用时为 T ，经比较可知，D 选项中质3s4v 14 14 v 14 2s3v s6v点 a最早到达波谷8如图所示，有一列减幅传播的简谐横波， x0 与 x75 m处的 A、 B两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示则这列波的( )A A点处波长是 10 cm， B点处波长是 5 cmB周期一定都是 2102 sC t0012 5 s 时刻，两质点的振动速度方向相反D传播速度一定是 600 m/s解析：选 BC由 A、 B两质点的振动图象可知两质点的周期均为 2102 s，所以 B项正确；再由振动图象知
9、t0 时，质点 A在平衡位置且向上振动，质点 B处在波峰位置，则有 75 m n (n0、1 、2、3)，解得 m(n0、1、2、3)，所以 A项34 3004n 3错误；在 t0012 5 s T时，质点 A向下振动， B向上振动，所以 C项正确；波的传58播速度 v m/s(n0、1、2、3)，有多种可能，D 项错误T 15 0004n 3二、非选择题9(2018南京高三模拟考试) P、 Q是一列简谐横波中的两质点，相距 30 m，各自的振动图象如图所示如果 P比 Q离波源近，且 P与 Q平衡位置间的距离小于 1个波长，则该列波的波长 _m，波速 v_m/s5解析： P质点经过 T即可成为
10、 Q质点的振动形式，34故 30 m， 40 m，波速 v 10 m/s34 T答案：40 1010(2018江苏冲刺卷(二)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的 9个质点，相邻两质点间的距离均为 01 m，如图甲所示一列横波沿该直线向右传播， t0 时到达质点 1，质点 1开始向下运动，振幅为 02 m，经过时间 06 s第一次出现如图乙所示的波形该列横波传播的速度为_ m/s；此 06 s 内质点 1的运动路程为_ m解析：由题图知该波的波长 08 m，质点 9向上运动，由题意知， t06 s 时，该波传播到质点 9后 处，则该波的波速 v m/s2 m/s；质点 1在 06 s内2 x
11、 t 1.20.6运动的路程 s 4A12 m0.60.4答案：2 1211(2018江苏三市高三模拟考试)图甲为某列简谐波在 t02 s时的波动图象，图乙是这列波上质点 P的振动图象，求：(1)波的传播速度；(2)x0 处质点的振动方程解析：(1)从图中可读出 2 m， T04 s，则波的传播速度 v 解得 v5 m/sT(2)由 P点的振动图象可知该列波向左传播 t0 时， x0 处质点的振动方程与 P点从t02 s时计时的振动方程相同， ，代入数据得 x0 处质点的振动方程2Ty10sin 5 t(cm)答案：见解析126如图所示为一列简谐横波在 t1005 s时的波形图，已知该简谐横波
12、沿 x轴的负方向传播， A、 B两点为该简谐波上平衡位置在 xA10 m、 xB12 m处的质点经观测可知 A点通过的路程为振幅的 10倍，所用的时间为 t05 s，求：(1)该简谐横波的传播周期以及 A点的振动方程；(2)由 t1005 s 时开始计时， B点回到平衡位置的时间解析：(1)由波形图可知，振幅为 A08 cm，波长为 2 m； A点通过的路程为振幅的 10倍，需要的时间为 25 T，即 25 T05 s，所以周期 T02 s， 10 rad/s2T设 A点的振动方程为 y Asin(t )由波形图可知， A点在 t1005 s时刻经过平衡位置且向下振动，可得 则振动方程为 y08sin (10 t)08sin 10 t (cm)(2)波速 v 10 m/sT从 t1005 s时刻开始， B点第一次回到平衡位置时，波向 x轴负方向传播的距离为 s20 m12 m08 m所用的时间 t 008 s sv所以 B点回到平衡位置的时间为t t (01 n008) s( n0，1，2，3)nT2答案：(1)02 s y08sin 10 t (cm)(2)t(01 n008) s( n0，1，2，3)
